JP2013161499A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置に関するものであり、特に、複数の記録層が積層された記録媒体に対してレーザ光を照射する互換型の光ピックアップ装置に用いて好適なものである。 The present invention relates to an optical pickup device, and is particularly suitable for use in a compatible optical pickup device that irradiates a recording medium on which a plurality of recording layers are laminated with laser light.
近年、光ディスクの大容量化に伴い、記録層の多層化が進んでいる。一枚のディスク内に複数の記録層を含めることにより、ディスクのデータ容量を顕著に高めることができる。記録層を積層する場合、これまでは片面２層が一般的であったが、最近では、さらに大容量化を進めるために、片面に３層以上の記録層が配されたディスクも実用化されている。ここで、記録層の積層数を増加させると、ディスクの大容量化を促進できる。しかし、その一方で、記録層間の間隔が狭くなり、層間クロストークによる信号劣化が増大する。 In recent years, with the increase in capacity of optical discs, the number of recording layers has been increasing. By including a plurality of recording layers in one disc, the data capacity of the disc can be remarkably increased. In the past, when recording layers were stacked, two single-sided layers were common, but recently, in order to further increase the capacity, a disc having three or more recording layers on one side has been put to practical use. ing. Here, when the number of recording layers is increased, the capacity of the disk can be increased. However, on the other hand, the interval between the recording layers is narrowed, and signal deterioration due to interlayer crosstalk increases.
記録層を多層化すると、記録／再生対象とされる記録層（ターゲット記録層）からの反射光が微弱となる。このため、ターゲット記録層の上下にある記録層から、不要な反射光（迷光）が光検出器に入射すると、検出信号が劣化し、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに悪影響を及ぼす惧れがある。したがって、このように記録層が多数配されている場合には、適正に迷光を除去して、光検出器からの信号を安定化させる必要がある。 When the recording layer is multilayered, the reflected light from the recording layer (target recording layer) to be recorded / reproduced becomes weak. For this reason, when unnecessary reflected light (stray light) is incident on the photodetector from the recording layers above and below the target recording layer, the detection signal may be deteriorated, which may adversely affect the focus servo and tracking servo. Therefore, when a large number of recording layers are arranged in this way, it is necessary to properly remove stray light and stabilize the signal from the photodetector.
以下の特許文献１には、記録層が多数配されている場合に、適正に迷光を除去し得る光ピックアップ装置の新たな構成が示されている。この構成によれば、光検出器の受光面上に、信号光のみが存在する方形状の領域（信号光領域）を作ることができる。ディスクからの反射光は、信号光領域の頂角付近に照射される。信号光領域の頂角付近に、光検出器のセンサを配置することで、検出信号に対する迷光による影響を抑制することができる。
しかしながら、上記光ピックアップ装置では、光検出器の受光面上に配置されるセンサレイアウトが大きくなるため、光検出器が大型になるとの問題が生じる。また、上記光ピックアップ装置において、３つの発光部を有する半導体レーザが用いられる場合、ディスクによって反射されたそれぞれのレーザ光を適正に受光するために、センサレイアウトを調整する必要がある。 However, in the above optical pickup device, the sensor layout disposed on the light receiving surface of the photodetector becomes large, which causes a problem that the photodetector becomes large. Further, when a semiconductor laser having three light emitting units is used in the optical pickup device, it is necessary to adjust the sensor layout in order to properly receive each laser beam reflected by the disk.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、センサへの迷光の漏れ込みを円滑に抑制しながら、光検出器を小型化でき、さらに、３つの発光部を有する半導体レーザが用いられる場合にディスクによって反射されたそれぞれのレーザ光を適正に受光することが可能な光ピックアップ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and can reduce the size of the photodetector while smoothly suppressing the leakage of stray light to the sensor. Further, a semiconductor laser having three light emitting units is provided. An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of appropriately receiving each laser beam reflected by a disk when used.
本発明の主たる態様は、光ピックアップ装置に関する。この態様に係る光ピックアップ装置は、第１、第２および第３のレーザ発光部が同一パッケージに配置されたレーザ光源と、前記第１、第２および第３のレーザ発光部からそれぞれ出射された第１、第２および第３のレーザ光をそれぞれ第１、第２および第３のディスク上に収束させるとともに、前
記第１、第２および第３のディスクによってそれぞれ反射された前記第１、第２および第３のレーザ光を光検出器に導く光学系と、前記光学系に配置され、前記第１、第２および第３のディスクによってそれぞれ反射された前記第１、第２および第３のレーザ光が入射されるとともに、第１の方向における前記第１、第２および第３のレーザ光の収束により第１の焦線を生成し、且つ、前記第１の方向に垂直な第２の方向における前記第１、第２および第３のレーザ光の収束により第２の焦線を生成する非点収差素子と、前記光学系に配置され、前記第１のディスクによって反射された前記第１のレーザ光が入射されるとともに、回折作用によって、２つの第１の領域および２つの第２の領域に入射した前記第１のレーザ光を、それぞれ、前記光検出器の受光面上において、異なる４つの位置に導く分光素子と、を備える。前記分光素子は、前記２つの第１の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、同じ方向の分光作用を付与し、前記２つの第２の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、前記第１の領域によって付与される分光作用の方向に垂直な方向の分光作用を付与する。ここで、前記２つの第１の領域は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線の交点を前記第１のレーザ光の光軸に整合させたとき、前記２つの直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ第３の方向に配置され、前記２つの第２の領域は、他の一組の対頂角が並ぶ第４の方向に配置される。また、前記第１のディスク上に配されたトラックの前記分光素子上の方向は、前記光検出器の受光面上において前記第３の方向に平行である。前記光検出器は、前記２つの第１の領域に入射した前記第１のレーザ光が導かれる位置に配置された第１のセンサ部と、前記２つの第２の領域に入射した前記第１のレーザ光が導かれる位置に配置された第２のセンサ部と、前記第２および第３のレーザ光がそれぞれ導かれる位置に配置された第３および第４のセンサ部と、を有する。
A main aspect of the present invention relates to an optical pickup device. In the optical pickup device according to this aspect, the first, second, and third laser light emitting units are emitted from the laser light source in which the first, second, and third laser light emitting units are arranged in the same package, respectively. The first, second, and third laser beams are focused on the first, second, and third disks, respectively, and the first, second, and third disks that are reflected by the first, second, and third disks, respectively. An optical system for guiding the second and third laser beams to a photodetector, and the first, second and third disks disposed in the optical system and reflected by the first, second and third disks, respectively. A laser beam is incident, a first focal line is generated by convergence of the first, second, and third laser beams in a first direction, and a second perpendicular to the first direction is generated. Said first, first in direction And an astigmatism element that generates a second focal line by convergence of the third laser beam, and the first laser beam that is disposed in the optical system and reflected by the first disk is incident thereon. A spectroscopic element for guiding the first laser light incident on the two first regions and the two second regions to four different positions on the light receiving surface of the photodetector, respectively, by diffraction action; . The spectroscopic element imparts a spectral action in the same direction to the first laser beams respectively incident on the two first regions, and the first laser beams incident on the two second regions, respectively. In addition, a spectral action in a direction perpendicular to the direction of the spectral action provided by the first region is applied. Here, in the two first regions, the intersection of two straight lines that are parallel to and cross each other in the first direction and the second direction are aligned with the optical axis of the first laser beam. In some cases, the set of vertical angles formed by the two straight lines are arranged in a third direction, and the two second regions are arranged in a fourth direction in which the other set of vertical angles are arranged. The direction of the track arranged on the first disk on the spectroscopic element is parallel to the third direction on the light receiving surface of the photodetector. The photodetector includes a first sensor unit disposed at a position to which the first laser light incident on the two first regions is guided, and the first sensor incident on the two second regions. The second sensor unit is disposed at a position where the laser beam is guided, and the third and fourth sensor units are disposed at positions where the second and third laser beams are respectively guided.
本発明によれば、センサへの迷光の漏れ込みを円滑に抑制しながら、光検出器を小型化でき、さらに、３つの発光部を有する半導体レーザが用いられる場合にディスクによって反射されたそれぞれのレーザ光を適正に受光することが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。 According to the present invention, the photodetector can be miniaturized while smoothly suppressing the leakage of stray light to the sensor. Further, when a semiconductor laser having three light emitting units is used, An optical pickup device capable of appropriately receiving laser light can be provided.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited by the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
＜技術的原理＞
まず、図１（ａ）ないし図５（ｃ）を参照して、本実施の形態に適用される技術的原理について説明する。
<Technical principle>
First, the technical principle applied to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 5 (c).
図１（ａ）、（ｂ）は、レーザ光の収束状態を説明する図である。図１（ａ）は、ターゲット記録層によって反射されたレーザ光（以下、「信号光」という）、ターゲット記録層よりも深い層によって反射されたレーザ光（以下、「迷光１」という）、ターゲット記録層よりも浅い層によって反射されたレーザ光（以下、「迷光２」という）の収束状態を示す図である。図１（ｂ）は、本原理に用いるアナモレンズの構成を示す図である。
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining the convergence state of laser light. FIG. 1A shows a laser beam reflected by a target recording layer (hereinafter referred to as “signal light”), a laser beam reflected by a layer deeper than the target recording layer (hereinafter referred to as “
図１（ｂ）を参照して、アナモレンズは、レンズ光軸に平行に入射するレーザ光に対し、曲面方向と平面方向に収束作用を付与する。ここで、曲面方向と平面方向は、互いに直交している。また、曲面方向は、平面方向に比べ曲率半径が小さく、アナモレンズに入射するレーザ光を収束させる効果が大きい。 Referring to FIG. 1B, the anamorphic lens imparts a converging action in the curved surface direction and the planar direction to the laser light incident in parallel to the lens optical axis. Here, the curved surface direction and the planar direction are orthogonal to each other. Further, the curved surface direction has a smaller radius of curvature than the planar direction, and has a large effect of converging the laser light incident on the anamorphic lens.
なお、ここでは、アナモレンズにおける非点収差作用を簡単に説明するために、便宜上、“曲面方向”と“平面方向”と表現しているが、実際には、レンズ光軸上の互いに異なる位置に焦線を結ぶ作用がアナモレンズによって生じれば良く、図１（ｂ）中の“平面方向”におけるアナモレンズの形状を平面に限定するものではない。なお、アナモレンズに収束状態でレーザ光が入射する場合は、“平面方向”におけるアナモレンズの形状は直線状（曲率半径＝∞）となり得る。 Here, for the sake of simple explanation of the astigmatism action in the anamorphic lens, for the sake of convenience, they are expressed as “curved surface direction” and “planar direction”, but in actuality, they are located at different positions on the lens optical axis. The action of connecting the focal lines may be generated by the anamorphic lens, and the shape of the anamorphic lens in the “planar direction” in FIG. 1B is not limited to a plane. When laser light is incident on the anamorphic lens in a convergent state, the shape of the anamorphic lens in the “plane direction” can be a straight line (curvature radius = ∞).
図１（ａ）を参照して、アナモレンズによって収束させられた信号光は、曲面方向および平面方向の収束により、それぞれ異なる位置で焦線を結ぶ。曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ０２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ０３）よりも、アナモレンズに近い位置となり、信号光の収束位置（Ｐ０１）は、曲面方向および平面方向の収束による焦線位置（Ｐ０２）、（Ｐ０３）の中間位置となる。信号光のビームは、収束位置（Ｐ０１）において最小錯乱円となる。なお、収束位置（Ｐ０１）において、アナモレンズに入射するレーザ光の光軸に垂直な面を、以下、「面Ｐ０」と称する。 Referring to FIG. 1A, the signal light converged by the anamorphic lens forms focal lines at different positions due to convergence in the curved surface direction and the planar direction. The focal line position (P02) due to the convergence in the curved surface direction is closer to the anamorphic lens than the focal line position (P03) due to the convergence in the planar direction, and the convergence position (P01) of the signal light is the convergence in the curved surface direction and the planar direction. Is the intermediate position between the focal line positions (P02) and (P03). The signal light beam becomes a circle of least confusion at the convergence position (P01). A surface perpendicular to the optical axis of the laser light incident on the anamorphic lens at the convergence position (P01) is hereinafter referred to as “surface P0”.
アナモレンズによって収束させられた迷光１についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ１２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ１３）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光１の平面方向の収束による焦線位置（Ｐ１３）が、信号光の収束位置（Ｐ０１）よりも、アナモレンズに近い位置となるよう設計されている。
Similarly, for the
アナモレンズによって収束させられた迷光２についても同様に、曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ２２）は、平面方向の収束による焦線位置（Ｐ２３）よりも、アナモレンズに近い位置となる。アナモレンズは、迷光２の曲面方向の収束による焦線位置（Ｐ２２）が、信号光の収束位置（Ｐ０１）よりも、アナモレンズから遠い位置となるよう設計されている。
Similarly, for the
以上を考慮して、面Ｐ０上における信号光および迷光１、２の光束領域の関係について検討する。
Considering the above, the relationship between the light flux areas of the signal light and the
図２（ａ）は、アナモレンズに入射するレーザ光に設定された４つの光束領域ｆ１〜ｆ４を示す図である。この場合、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る信号光は、面Ｐ０上において、図２（ｂ）のように分布する。また、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る迷光１は、面Ｐ０上において、図２（ｃ）のように分布する。光束領域ｆ１〜ｆ４を通る迷光２は、面Ｐ０上において、図２（ｄ）のように分布する。なお、図２（ｂ）〜（ｄ）には、信号光のビーム径の大きさを示す円が実線で示されており、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、迷光１、２は信号光に比べて大きく広がっている。
FIG. 2A is a diagram showing four light flux regions f1 to f4 set for the laser light incident on the anamorphic lens. In this case, the signal light passing through the light flux regions f1 to f4 is distributed on the surface P0 as shown in FIG. Further, the
ここで、面Ｐ０上における信号光と迷光１、２を光束領域毎に取り出すと、各光の分布は、図３（ａ）〜（ｄ）のようになる。この場合、各光束領域を通る信号光には、同じ光束領域を通る迷光１および迷光２の何れも重ならない。このため、各光束領域を通る信号光と迷光１、２を異なる方向に離散させた後に、信号光のみをセンサにて受光するように構成すると、対応するセンサには信号光のみが入射し、迷光の入射を抑止することができる。これにより、迷光による検出信号の劣化を回避することができる。
Here, when the signal light and the
このように、光束領域ｆ１〜ｆ４を通る光を分散させて面Ｐ０上において離間させることにより、信号光のみを取り出すことができる。本実施の形態は、この原理を基盤とするものである。 In this way, only the signal light can be extracted by dispersing the light passing through the light flux regions f1 to f4 and separating them on the surface P0. The present embodiment is based on this principle.
図４（ａ）は、光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光（信号光と迷光１、２）を面Ｐ０上において離間させるために、各光束領域を通るレーザ光の進行方向に付与するベクトルを示す図である。図４（ａ）は、アナモレンズ入射時の進行方向にレーザ光を見た図である。
FIG. 4A shows a vector to be given in the traveling direction of the laser light passing through each light flux region in order to separate the laser light (signal light and
光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光の進行方向は、それぞれ、ベクトルＶ１〜Ｖ４が付与されることにより変化する。ベクトルＶ１〜Ｖ４の方向は、平面方向と曲面方向に対して、それぞれ、４５度の傾きを持っている。ベクトルＶ１、Ｖ２の方向は同じであり、ベクトルＶ３、Ｖ４の方向は同じである。また、ベクトルＶ１、Ｖ４の大きさは同じであり、ベクトルＶ２、Ｖ３の大きさは同じである。ベクトルＶ１の大きさはベクトルＶ２よりも大きく、ベクトルＶ４の大きさはベクトルＶ３よりも大きい。ベクトルＶ１〜Ｖ４の大きさは、これらベクトルが付与される前のレーザ光の進行方向（アナモレンズ入射時の進行方向）に対する角度として規定される。 The traveling directions of the laser light passing through the light beam regions f1 to f4 change by applying the vectors V1 to V4, respectively. The directions of the vectors V1 to V4 have an inclination of 45 degrees with respect to the plane direction and the curved surface direction, respectively. The directions of the vectors V1 and V2 are the same, and the directions of the vectors V3 and V4 are the same. The vectors V1 and V4 have the same size, and the vectors V2 and V3 have the same size. The size of the vector V1 is larger than the vector V2, and the size of the vector V4 is larger than the vector V3. The magnitudes of the vectors V1 to V4 are defined as angles with respect to the traveling direction of the laser light before the vectors are applied (the traveling direction when the anamorphic lens is incident).
図４（ａ）に示すように進行方向が変化されると、光束領域ｆ１〜ｆ４を通るレーザ光（信号光と迷光１、２）は、面Ｐ０上において、図４（ｂ）に示すように照射される。なお、図４（ｂ）には、進行方向が変化される前のレーザ光の光軸を示す中心Ｏが、併せて示されている。ベクトルＶ１〜Ｖ４を調節することにより、面Ｐ０上において、図４（ｂ）に示すように各光束領域を通る信号光と迷光１、２を分布させることができる。
When the traveling direction is changed as shown in FIG. 4A, the laser light (signal light and
この場合、光束領域ｆ１、ｆ２を通るレーザ光（信号光）の照射領域は、これら２つの照射領域のみが存在する直方形（信号光領域１）の対角位置にある頂角に位置付けられ、光束領域ｆ３、ｆ４を通るレーザ光（信号光）の照射領域は、これら２つの照射領域のみが存在する直方形（信号光領域２）の対角位置にある頂角に位置付けられる。 In this case, the irradiation region of the laser light (signal light) passing through the light flux regions f1 and f2 is positioned at the apex angle at the diagonal position of the rectangular shape (signal light region 1) in which only these two irradiation regions exist, The irradiation region of the laser light (signal light) passing through the light beam regions f3 and f4 is positioned at an apex angle that is at a diagonal position of a rectangular shape (signal light region 2) where only these two irradiation regions exist.
ここで、上記原理に基づくセンサと信号生成方法について説明する。 Here, a sensor and a signal generation method based on the above principle will be described.
図５（ａ）は、ディスクからの反射光に設定された８つの光束領域ａ１〜ａ８を示す図
であり、図５（ｂ）は、従来の非点収差法に基づく信号光の照射領域とセンサを示す図である。図５（ｂ）に示すセンサは、図１（ａ）の構成において面Ｐ０上に配され、図５（ｂ）には、光束領域ａ１〜ａ８を通る信号光が、面Ｐ０上において、それぞれ照射される照射領域Ａ１〜Ａ８が示されている。
FIG. 5A is a diagram showing eight light flux areas a1 to a8 set in the reflected light from the disk, and FIG. 5B shows the signal light irradiation area based on the conventional astigmatism method. It is a figure which shows a sensor. The sensor shown in FIG. 5B is arranged on the surface P0 in the configuration of FIG. 1A, and in FIG. 5B, the signal light passing through the light flux regions a1 to a8 is respectively on the surface P0. Irradiation areas A1 to A8 to be irradiated are shown.
また、図５（ａ）において、トラック溝による信号光の０次回折像と１次回折像の重なり（トラック像）の方向は、平面方向および曲面方向に対して４５度の傾きを持っており、上下方向となっている。これにより、図５（ｂ）において、信号光のトラック像の方向は、左右方向となる。図５（ａ）〜（ｃ）には、トラック像の境界が点線で示されている。 In FIG. 5A, the direction of the 0th-order diffraction image and the first-order diffraction image of the signal light by the track groove (track image) has an inclination of 45 degrees with respect to the plane direction and the curved surface direction. The vertical direction. Thereby, in FIG. 5B, the direction of the track image of the signal light is the left-right direction. 5A to 5C, the boundary of the track image is indicated by a dotted line.
なお、トラック溝による信号光の０次回折像と１次回折像の重なり状態は、波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）で求められることが知られている。図５（ａ）に示すように光束領域ａ２、ａ３、ａ６、ａ７に１次回折像が収まる条件は、２＞波長／（トラックピッチ×対物レンズＮＡ）＞√２となる。 It is known that the overlapping state of the 0th-order diffraction image and the 1st-order diffraction image of the signal light by the track groove is obtained by wavelength / (track pitch × objective lens NA). As shown in FIG. 5A, the condition that the first-order diffraction image fits in the light flux regions a2, a3, a6, and a7 is 2> wavelength / (track pitch × objective lens NA)> √2.
図５（ｂ）を参照して、従来の非点収差法では、光検出器の受光面上に４つのセンサＳａ〜Ｓｄから構成される４分割センサが配される。なお、ここで、センサＳａ〜Ｓｄは、便宜上、さらに平面方向または曲面方向に２分割されているものとする。すなわち、センサＳａは、センサＳ１、Ｓ２に分割され、センサＳｂは、センサＳ３、Ｓ４に分割され、センサＳｃは、センサＳ５、Ｓ６に分割され、センサＳｄは、センサＳ７、Ｓ８に分割されている。この場合、センサＳ１〜Ｓ８による検出信号をＳ１〜Ｓ８で表すと、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰは、それぞれ、以下の式（１）、（２）の演算により取得することができる。 Referring to FIG. 5B, in the conventional astigmatism method, a quadrant sensor composed of four sensors Sa to Sd is arranged on the light receiving surface of the photodetector. Here, the sensors Sa to Sd are further divided into two in the plane direction or the curved surface direction for convenience. That is, the sensor Sa is divided into sensors S1 and S2, the sensor Sb is divided into sensors S3 and S4, the sensor Sc is divided into sensors S5 and S6, and the sensor Sd is divided into sensors S7 and S8. Yes. In this case, when the detection signals from the sensors S1 to S8 are represented by S1 to S8, the focus error signal FE and the push-pull signal PP can be obtained by the following expressions (1) and (2), respectively.
ＦＥ＝（Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ７＋Ｓ８）−（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ５＋Ｓ６） …（１）
ＰＰ＝（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）−（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ７＋Ｓ８） …（２）
FE = (S3 + S4 + S7 + S8)-(S1 + S2 + S5 + S6) (1)
PP = (S1 + S2 + S3 + S4)-(S5 + S6 + S7 + S8) (2)
次に、上記図４（ｂ）に示した信号光を受光するためのセンサと信号生成方法について説明する。 Next, a sensor and a signal generation method for receiving the signal light shown in FIG. 4B will be described.
図５（ｃ）は、図４（ａ）に示すように進行方向が変化された信号光を受光するためのセンサを示す図である。図５（ｃ）において、センサＳ１〜Ｓ８は面Ｐ０上に配され、トラック像の方向は左右方向となる。 FIG. 5C is a diagram showing a sensor for receiving the signal light whose traveling direction is changed as shown in FIG. In FIG. 5C, the sensors S1 to S8 are arranged on the surface P0, and the direction of the track image is the left-right direction.
図４（ａ）に示すように進行方向が変化させられると、図５（ａ）に示す光束領域ａ１〜ａ８を通る信号光は、それぞれ、図５（ｃ）に示す照射領域Ａ１〜Ａ８に照射される。したがって、図５（ｃ）に示すように、信号光の照射領域Ａ１〜Ａ８の位置に、センサＳ１〜Ｓ８を配置すれば、図５（ｂ）の場合と同様、フォーカスエラー信号ＦＥとプッシュプル信号ＰＰを、上記式（１）、（２）の演算により取得することができる。 When the traveling direction is changed as shown in FIG. 4 (a), the signal light passing through the light flux regions a1 to a8 shown in FIG. 5 (a) is respectively applied to the irradiation regions A1 to A8 shown in FIG. 5 (c). Irradiated. Therefore, as shown in FIG. 5C, if the sensors S1 to S8 are arranged at the positions of the signal light irradiation areas A1 to A8, the focus error signal FE and the push-pull as in the case of FIG. 5B. The signal PP can be obtained by the calculations of the above formulas (1) and (2).
以上のように、本原理によれば、従来の非点収差法に基づく場合と同様の演算処理にて、迷光の影響が抑制されたフォーカスエラー信号とプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）を生成することができる。 As described above, according to the present principle, the focus error signal and the push-pull signal (tracking error signal) in which the influence of stray light is suppressed are generated by the same arithmetic processing based on the conventional astigmatism method. be able to.
＜実施例＞
本実施例は、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびＣＤ（Compact Disc）に対応可能な互換型の光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。上記原理は、ＢＤ用の光学系にのみ適用される。なお、ＢＤ用の光学系には１ビーム方式が適用され、ＣＤ用の光学系とＤＶＤ用の光学系には、従来の３ビーム方式（インライ
ン方式）が適用される。
<Example>
In the present embodiment, the present invention is applied to a compatible optical pickup device that can handle BD (Blu-ray Disc), DVD (Digital Versatile Disc), and CD (Compact Disc). The above principle is applied only to the optical system for BD. The 1-beam method is applied to the optical system for BD, and the conventional 3-beam method (in-line method) is applied to the optical system for CD and the optical system for DVD.
図６（ａ）、（ｂ）は、本実施例に係る光ピックアップ装置１の光学系を示す図である。図６（ａ）は、立ち上げミラー１０９よりもディスク側の構成を省略した光学系の平面図、図６（ｂ）は、立ち上げミラー１０９、１１０以降の光学系を側面から透視した図である。
6A and 6B are diagrams illustrating an optical system of the
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、光ピックアップ装置１は、半導体レーザ１０１と、１／２波長板１０２と、回折格子１０３と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０４と、フロントモニタ１０５と、コリメータレンズ１０６と、駆動機構１０７と、１／４波長板１０８と、立ち上げミラー１０９、１１０と、対物レンズ１１１、１１２と、分光素子１１３と、回折光学素子（ＤＯＥ）１１４と、アナモレンズ１１５と、光検出器１１６を備えている。これら光学系の各部は、光ピックアップ装置１のハウジングに設置されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
半導体レーザ１０１は、波長４００ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＢＤ光」という）と、波長６５０ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＤＶＤ光」という）と、波長７８０ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＣＤ光」という）を同一方向に出射する。
The
図６（ｃ）に示すように、半導体レーザ１０１は、一つのパッケージに、ＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光をそれぞれ出射する発光部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを備える。発光部１０１ｂ、１０１ｃは、基板１０１ｅ上に間隔がｗ２となるように一体的に形成されている。発光部１０１ａは、基板１０１ｅとは異なる基板１０１ｄ上に、発光部１０１ａ、１０１ｂの間隔がｗ１となるように形成されている。基板１０１ｄ、１０１ｅは、サブマウント１０１ｆ上に設置されている。発光部１０１ａ〜１０１ｃは、一直線上に並ぶように形成されている。また、光学系の光軸は、ＤＶＤ光の光軸に整合するように調整されている。また、本実施例では、ｗ１、ｗ２は何れも９０μｍに設計されている。
As shown in FIG. 6C, the
ここで、発光部１０１ａと、発光部１０１ｂ、１０１ｃは、それぞれ、半導体製造プロセスによって、基板１０１ｄ、１０１ｅ上に形成される。このため、基板１０１ｄにおける発光部１０１ａの位置精度と、基板１０１ｅにおける発光部１０１ｂ、１０１ｃの位置精度は、十分に高められたものとなる。しかしながら、発光部が形成された基板１０１ｄ、１０１ｅは、電極、接合層等を介して、サブマウント１０１ｆ上に接合される。このため、サブマウント１０１ｆにおける基板１０１ｄ、１０１ｅの位置精度は低くなる。以上のような理由により、ｗ２には、−１〜＋１μｍ程度の誤差しか含まれないが、ｗ１には、−１０〜＋１０μｍ程度の誤差が生じてしまう。
Here, the
１／２波長板１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の偏光方向が、ＰＢＳ１０４に対してＳ偏光からややずれた方向となるように、ＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の偏光方向を調整する。回折格子１０３は、２段ステップ型の回折格子であり、ＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光を、それぞれ、メインビームと２つのサブビームに分割する。回折格子１０３は、ＣＤ光のメインビームおよび２つのサブビームと、ＤＶＤ光のメインビームおよび２つのサブビームが、それぞれ、ＣＤとＤＶＤのトラックに沿うよう配置される。なお、本実施例では、ＢＤ光のメインビームのみが記録または再生に用いられ、ＢＤ光のサブビームは、記録または再生動作には用いられない。以下では、ＢＤ光のメインビームを単にＢＤ光と称する。
The half-
ＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光は、それぞれ、一部がＰＢＳ１０４を透過し、大部分がＰＢＳ１０４によって反射される。このようにＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の一部がＰＢＳ１０４を透過するよう、１／２波長板１０２が配置される。ＰＢＳ１０４を透過したＢＤ光、
ＤＶＤ光、ＣＤ光は、フロントモニタ１０５に照射される。フロントモニタ１０５は、受光光量に応じた信号を出力する。フロントモニタ１０５からの信号は、半導体レーザ１０１の出射パワー制御に用いられる。
Each of the BD light, DVD light, and CD light is transmitted through the
DVD light and CD light are applied to the
コリメータレンズ１０６は、ＰＢＳ１０４側から入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光を平行光に変換する。駆動機構１０７は、収差補正の際に、制御信号に応じてコリメータレンズ１０６を光軸方向に移動させる。駆動機構１０７は、コリメータレンズ１０６を保持するホルダ１０７ａと、ホルダ１０７ａをコリメータレンズ１０６の光軸方向に送るためのギア１０７ｂとを備え、ギア１０７ｂは、モータ１０７ｃの駆動軸に連結されている。
The
コリメータレンズ１０６により平行光とされたＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光は、１／４波長板１０８に入射する。１／４波長板１０８は、コリメータレンズ１０６側から入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光を円偏光に変換するとともに、立ち上げミラー１０９側から入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光を、コリメータレンズ１０６側から入射する際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクからの反射光は、ＰＢＳ１０４をＺ軸正方向に透過する。
The BD light, DVD light, and CD light that have been converted into parallel light by the
立ち上げミラー１０９は、ダイクロイックミラーであり、ＢＤ光を透過するとともに、ＤＶＤ光とＣＤ光を対物レンズ１１１に向かう方向（Ｙ軸正方向）に反射する。立ち上げミラー１１０は、ＢＤ光を対物レンズ１１２に向かう方向（Ｙ軸正方向）に反射する。
The rising
対物レンズ１１１は、ＤＶＤ光とＣＤ光を、それぞれ、ＤＶＤとＣＤに対して適正に収束させるよう構成されている。また、対物レンズ１１２は、ＢＤ光をＢＤに適正に収束させるよう構成されている。対物レンズ１１１、１１２は、ホルダ１２１に保持された状態で、対物レンズアクチュエータ１２２により、フォーカス方向（Ｙ軸方向）およびトラッキング方向（Ｘ軸方向）に駆動される。
The objective lens 111 is configured to properly converge the DVD light and the CD light with respect to the DVD and the CD, respectively. The
分光素子１１３は、上記原理に基づいて、回折作用により、図４（ａ）に示すような各光束領域を通るＢＤ光を、面Ｐ０に相当する光検出器１１６の受光面上において図４（ｂ）に示すように分布させる。分光素子１１３の構成については、追って、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
Based on the above principle, the
ＤＯＥ１１４は、分光素子１１３を透過したＢＤ光の光軸を、回折作用により、光検出器１１６の受光面上において、ＤＶＤ光のメインビームの光軸と一致させる。ＤＯＥ１１４の構成については、追って、図８を参照して説明する。
The
アナモレンズ１１５は、図１（ａ）に示すアナモレンズに相当し、ＤＯＥ１１４側から入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光に非点収差を導入する。アナモレンズ１１５を透過したＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光は、光検出器１１６に入射する。光検出器１１６は、各光を受光するための複数のセンサを有している。光検出器１１６上のセンサレイアウトについては、追って、図９を参照して説明する。
The
図７（ａ）は、分光素子１１３をＰＢＳ１０４側から見たときの平面図である。図７（ｂ）は、分光素子１１３に入射するレーザ光を、分光素子１１３の回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５の境界線に対応するよう区分した光束領域ａ１１〜ａ１５を示す図である。なお、図７（ａ）には、平面方向と、曲面方向と、分光素子１１３に入射するレーザ光のトラック像の方向が示されており、図７（ｂ）には、トラック像の境界が点線で示されている。
FIG. 7A is a plan view of the
分光素子１１３は、正方形の輪郭を有する透明板にて形成され、光入射面に２段ステップ型の回折パターン（回折ホログラム）が形成されている。分光素子１１３の光入射面は
、図７（ａ）に示すように、５つの回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に区分されている。なお、回折領域Ｈ１５は、後述のように、ＢＤ光の迷光による検出信号の劣化を低減させる程度に大きく、且つ、ＢＤ光に基づくトラッキングエラー信号が適正に得られる程度に小さく設定される。
The
回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５は、光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光を、回折作用により０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に分割する。光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の＋１次回折光は、実線の矢印（Ｖ１１〜Ｖ１５）の方向に回折される。また、光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の−１次回折光は、点線の矢印（Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍ）の方向に回折される。光束領域ａ１１〜ａ１５を通るレーザ光の０次回折光は、回折されずに回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５を透過する。 The diffraction regions H11 to H15 divide the laser light passing through the light beam regions a11 to a15 into 0th-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light by a diffraction action. The + 1st order diffracted light of the laser light passing through the light flux regions a11 to a15 is diffracted in the direction of solid arrows (V11 to V15). Further, the −1st order diffracted light of the laser light passing through the light flux regions a11 to a15 is diffracted in the direction of dotted arrows (V11m to V15m). The 0th-order diffracted light of the laser light that passes through the light flux regions a11 to a15 passes through the diffraction regions H11 to H15 without being diffracted.
また、図７（ａ）には、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５によりレーザ光に付与される回折の方向と大きさ（回折角）が、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５およびベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１５ｍで示されている。回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５により生じる＋１次回折光の進行方向は、それぞれ、これら回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に入射する前のレーザ光の進行方向にベクトルＶ１１〜Ｖ１５を付与したものとなる。また、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５により生じる−１次回折光の進行方向は、それぞれ、これら回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に入射する前のレーザ光の進行方向にベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１５ｍを付与したものとなる。 In FIG. 7A, the directions and magnitudes (diffraction angles) of the diffraction imparted to the laser light by the diffraction regions H11 to H15 are indicated by vectors V11 to V15 and vectors V11m to V15m. The traveling directions of the + 1st order diffracted light generated by the diffraction regions H11 to H15 are obtained by adding vectors V11 to V15 to the traveling directions of the laser beams before entering the diffraction regions H11 to H15, respectively. Further, the traveling directions of the −1st order diffracted light generated by the diffraction regions H11 to H15 are obtained by adding the vectors V11m to V15m to the traveling directions of the laser beams before entering the diffraction regions H11 to H15, respectively.
ベクトルＶ１１〜Ｖ１４は、図４（ａ）のベクトルＶ１〜Ｖ４と同様に設定される。すなわち、ベクトルＶ１１、Ｖ１２の方向は同じであり、ベクトルＶ１３、Ｖ１４の方向は同じである。また、ベクトルＶ１１、Ｖ１４の大きさは同じであり、ベクトルＶ１２、Ｖ１３の大きさは同じである。ベクトルＶ１１の大きさは、ベクトルＶ１２よりも大きく、ベクトルＶ１４の大きさはベクトルＶ１３よりも大きい。ベクトルＶ１１ｍ〜Ｖ１４ｍは、それぞれ、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４に対して反対方向であり、等しい大きさを有する。 The vectors V11 to V14 are set in the same manner as the vectors V1 to V4 in FIG. That is, the directions of the vectors V11 and V12 are the same, and the directions of the vectors V13 and V14 are the same. The vectors V11 and V14 have the same size, and the vectors V12 and V13 have the same size. The size of the vector V11 is larger than the vector V12, and the size of the vector V14 is larger than the vector V13. The vectors V11m to V14m are opposite to the vectors V11 to V14, respectively, and have the same size.
なお、本実施例では、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４により生じるＢＤ光の回折光は、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４により互いに異なる方向に曲げられ、ＤＯＥ１１４により進行方向が変化させられた後、アナモレンズ１１５により非点収差作用を受ける。これにより、光検出器１１６の受光面上における回折光の照射領域の位置は、上記原理に基づく位置から僅かにずれることになる。そこで、本実施例では、上記原理と同様、回折光が後述するセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に照射されるよう、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４の方向および大きさが僅かに調整されている。これにより、上記原理と同様、回折光の照射位置が所望の位置に位置付けられる。請求項１に記載の“同じ方向”は、このようにベクトルＶ１１〜Ｖ１４の方向が僅かに調整されていることも含むものである。
In this embodiment, the diffracted light of the BD light generated by the diffraction regions H11 to H14 is bent in different directions by the vectors V11 to V14, and the traveling direction is changed by the
また、本実施例では、図４（ａ）の場合に比べ、回折領域Ｈ１５により、光束領域ａ１５を通るレーザ光の進行方向が変えられる。回折領域Ｈ１５により付与されるベクトルＶ１５、Ｖ１５ｍの方向は平面方向に平行で且つ互いに反対向きであり、また、ベクトルＶ１５、Ｖ１５ｍの大きさは、互いに等しい。 Further, in this embodiment, the traveling direction of the laser light passing through the light beam region a15 is changed by the diffraction region H15 as compared with the case of FIG. The directions of the vectors V15 and V15m given by the diffraction region H15 are parallel to the plane direction and opposite to each other, and the sizes of the vectors V15 and V15m are equal to each other.
なお、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５、Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍの方向は、各回折領域に設定される回折パターンの向きによって設定され、ベクトルＶ１１〜Ｖ１５、Ｖ１１ｍ〜Ｖ１５ｍの大きさは、各回折領域に設定される回折パターンのピッチによって設定される。 The directions of the vectors V11 to V15 and V11m to V15m are set according to the direction of the diffraction pattern set in each diffraction region, and the magnitudes of the vectors V11 to V15 and V11m to V15m are diffractions set in each diffraction region. It is set by the pitch of the pattern.
図７（ｃ）は、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５のステップ高さと回折効率との関係を示す図である。 FIG. 7C is a diagram showing the relationship between the step height of the diffraction regions H11 to H15 and the diffraction efficiency.
分光素子１１３に入射するＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の回折効率は、回折領域Ｈ１１〜
Ｈ１５に設定された２段ステップ型の回折パターンのステップ高さによって変化する。本実施例のステップ高さは、図７（ｃ）中に示す“設定値”に設定される。これにより、ＢＤ光の０次回折光と＋１次回折光の回折効率は、それぞれ、約８０％と約１０％となり、ＤＶＤ光とＣＤ光の０次回折光の回折効率は、９０％以上となる。なお、−１次回折光の回折効率は、＋１次回折光の回折効率と略同じである。
The diffraction efficiencies of BD light, DVD light, and CD light incident on the
It changes depending on the step height of the two-step diffraction pattern set to H15. The step height of this embodiment is set to the “set value” shown in FIG. Thereby, the diffraction efficiencies of the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light of the BD light are about 80% and about 10%, respectively, and the diffraction efficiencies of the 0th-order diffracted light of the DVD light and the CD light are 90% or more. The diffraction efficiency of the −1st order diffracted light is substantially the same as the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light.
こうして、分光素子１１３に入射したＢＤ光は、上記回折効率でもって０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に分割される。また、分光素子１１３に入射したＣＤ光とＤＶＤ光は、大半が分光素子１１３による回折作用を受けずに、分光素子１１３を透過する。
Thus, the BD light incident on the
図８は、ＤＯＥ１１４による回折作用を説明する図である。なお、図８では、分光素子１１３により生じるＢＤ光、ＤＶＤ光、ＣＤ光の＋１次回折光と−１次回折光、および、ＢＤ光の２つのサブビームは、便宜上、図示省略されている。
FIG. 8 is a diagram for explaining the diffraction action by the
ＤＯＥ１１４は、ＢＤ光に対しては＋１次の回折効率が高く、ＤＶＤ光とＣＤ光に対しては０次の回折効率が高くなるよう設計された波長選択性の回折格子である。すなわち、ＤＯＥ１１４は、回折作用により、主としてＢＤ光の進行方向のみを変化させる。ＤＯＥ１１４の入射面と出射面および光検出器１１６の受光面は、ＸＹ平面に平行となっている。
The
ＢＤ光の０次回折光と、ＤＶＤ光の３つのビームと、ＣＤ光の３つのビームは、ＤＯＥ１１４の入射面に垂直に入射する。ＤＶＤ光とＣＤ光の光軸は、ＤＯＥ１１４によって曲げられることなく略透過し、受光面に対して垂直に入射する。このとき、ＤＶＤ光の３つのビームと、ＣＤ光の３つのビームの並び方向はＹ軸方向となっている。他方、ＢＤ光の０次回折光の光軸は、ＤＯＥ１１４によってＤＶＤ光のメインビームの光軸に近づく方向に曲げられる。これにより、ＢＤ光の０次回折光の光軸は、ＤＶＤ光のメインビームの光軸と一致することになる。
The 0th-order diffracted light of BD light, the three beams of DVD light, and the three beams of CD light are perpendicularly incident on the incident surface of the
本実施例では、光検出器１１６の受光面上に、ＤＶＤ光の３つのビームを受光するための３つの４分割センサと、ＣＤ光の３つのビームを受光するための３つの４分割センサが配されている。また、上記のようにしてＢＤ光の０次回折光の光軸が、ＤＶＤ光のメインビームの光軸と一致するため、ＤＶＤ光のメインビームを受光するための４分割センサにより、ＢＤ光のメインビームの０次回折光が受光される。
In this embodiment, three quadrant sensors for receiving three beams of DVD light and three quadrant sensors for receiving three beams of CD light are provided on the light receiving surface of the
図９は、光検出器１１６の受光面上のセンサレイアウトを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a sensor layout on the light receiving surface of the
光検出器１１６は、ＢＤ光を受光するためのセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、ＢＤ光を用いて分光素子１１３の位置調整を行うための４分割センサＢｚと、ＤＶＤ用の４分割センサＤ１〜Ｄ３と、ＣＤ用の４分割センサＣ１〜Ｃ３を有する。
The
センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４は、分光素子１１３に入射したＢＤ光（信号光）から、回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４の回折作用によって生じる＋１次回折光を受光する。センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４は、それぞれ、上記原理で示した図５（ｃ）のセンサＳ１〜Ｓ８と同様に配置される。４分割センサＢｚは、分光素子１１３に入射したＢＤ光（信号光と迷光１、２）から、回折領域Ｈ１５の回折作用によって生じる＋１次回折光を受光する。
The sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 receive the + 1st order diffracted light generated by the diffractive action of the diffraction regions H11 to H14 from the BD light (signal light) incident on the
光束領域ａ１１〜ａ１４を通るＢＤ光（信号光）の＋１次回折光は、それぞれ、照射領域Ａ１１〜Ａ１４に照射される。照射領域Ａ１１に照射されるＢＤ光は、センサＢａ１、Ｂａ４によって受光され、照射領域Ａ１２に照射されるＢＤ光は、センサＢａ２、Ｂａ３
によって受光され、照射領域Ａ１３に照射されるＢＤ光は、センサＢｓ３、Ｂｓ４によって受光され、照射領域Ａ１４に照射されるＢＤ光は、センサＢｓ１、Ｂｓ２によって受光される。
+ 1st order diffracted light of BD light (signal light) passing through the light flux regions a11 to a14 is irradiated to the irradiation regions A11 to A14, respectively. The BD light irradiated on the irradiation area A11 is received by the sensors Ba1 and Ba4, and the BD light irradiated on the irradiation area A12 is detected by the sensors Ba2 and Ba3.
Is received by the sensors Bs3 and Bs4, and the BD light applied to the irradiation area A14 is received by the sensors Bs1 and Bs2.
光束領域ａ１５を通るＢＤ光（信号光と迷光１、２）の＋１次回折光は、照射領域Ａ１５に照射される。照射領域Ａ１５に照射されるＢＤ光は、中心Ｏに対して右上に位置する４分割センサＢｚによって受光される。４分割センサＢｚは、センサＢｚ１〜Ｂｚ４から構成されており、上下左右の方向に対して４５度傾けて配置されている。また、４分割センサＢｚの分割線が、中心Ｏと４分割センサＢｚの中心ＢｚＯとを結ぶ一点鎖線の直線と重なるよう、４分割センサＢｚが配置されている。センサＢｚ１〜Ｂｚ４の検出信号は、分光素子１１３のＺ軸方向の位置調整と、中心Ｏを中心とする回転方向の位置調整に用いられる。
The + 1st order diffracted light of the BD light (signal light and
回折領域Ｈ１１〜Ｈ１４のピッチは、照射領域Ａ１１〜Ａ１４が、図９に示すように、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に位置付けられるよう設定される。また、回折領域Ｈ１５のピッチは、照射領域Ａ１５が、４分割センサＢｚの中心ＢｚＯに位置付けられるよう設定されている。 The pitch of the diffraction regions H11 to H14 is set so that the irradiation regions A11 to A14 are positioned on the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 as shown in FIG. Further, the pitch of the diffraction area H15 is set so that the irradiation area A15 is positioned at the center BzO of the four-divided sensor Bz.
４分割センサＤ１〜Ｄ３は、分光素子１１３による回折作用を受けずに分光素子１１３を透過したＤＶＤ光の３つのビームを受光する。４分割センサＣ１〜Ｃ３は、分光素子１１３による回折作用を受けずに分光素子１１３を透過したＣＤ光の３つのビームを受光する。４分割センサＤ１、Ｃ１は、それぞれ、ＤＶＤ光とＣＤ光のメインビームを受光し、図６（ｃ）に示す発光部１０１ｂ、１０１ｃの間隔ｗ２に応じた間隔で配置されている。
The four-divided sensors D1 to D3 receive three beams of DVD light transmitted through the
また、４分割センサＤ１は、センサＤ１１〜Ｄ１４から構成されている。さらに、４分割センサＤ１は、後述のように、分光素子１１３による回折作用を受けずに分光素子１１３を透過したＢＤ光（信号光と迷光１、２）の受光にも共用される。なお、中心Ｏは、ＤＶＤ光のメインビームの光軸が、光検出器１１６の受光面と交わる点であり、４分割センサＤ１の中心（分割線の交点）と一致する。
The quadrant sensor D1 includes sensors D11 to D14. Further, as will be described later, the four-divided sensor D1 is also used to receive BD light (signal light and
図１０は、光検出器１１６の受光面上に分布するＢＤ光（信号光と迷光１、２）の、分光素子１１３による０次回折光、＋１次回折光、−１次回折光の照射領域を示す模式図である。破線は＋１次回折光を示し、長鎖線は０次回折光を示し、点線は−１次回折光を示している。また、図１０には、図９に示すセンサが併せて示されている。
FIG. 10 is a schematic diagram showing irradiation areas of 0th-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light by the
本実施例のように、分光素子１１３の回折領域Ｈ１１〜Ｈ１５に２段ステップ型の回折パターンが形成されると、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）の＋１次回折光と−１次回折光の照射領域は、中心Ｏを点対称の中心として分布し、０次回折光の照射領域は中心Ｏに分布する。このとき、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４には、ＢＤ光（信号光）の＋１次回折光のみが照射される。なお、本実施例では、ＢＤ光（信号光と迷光１、２）については、０次回折光と＋１次回折光のみが利用され、−１次回折光は利用されない。
When a two-step diffraction pattern is formed in the diffraction regions H11 to H15 of the
また、分光素子１１３に入射するＢＤ光（信号光と迷光１、２）の中央部分は、４分割センサＢｚ近傍に飛ばされるため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の近傍に分布するＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光の照射領域は、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に掛かりにくくなっている。すなわち、センサＢａ１、Ｂａ４の上端付近に分布する迷光１、２の照射領域は、それぞれ、左端と右端が、回折領域Ｈ１５により除かれた形状となっている。同様に、センサＢａ２、Ｂａ３の下端付近と、センサＢｓ１、Ｂｓ２の右端付近と、センサＢｓ３、Ｂｓ４の左端付近に分布する迷光１、２の照射領域は、回折領域Ｈ１５に応じて端部が除かれた形状となっている。これにより、対物レンズ１１２
がＢＤの径方向に移動して、対物レンズ１１２の光軸がＢＤ光の光軸からシフトしても、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４に、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光が入射し難くなる。また、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の位置が、光検出器１１６の受光面上でずれても、これらセンサに、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光が入射し難くなる。
Further, since the central portion of the BD light (signal light and
Moves in the radial direction of the BD and the optical axis of the
なお、ＢＤ光の２つのサブビーム（信号光と迷光１、２）は、図１０に示すＢＤ光（信号光と迷光１、２）と同様に光検出器１１６の受光面上に分布するが、本実施例では、かかる２つのサブビームは使用しない。なお、かかる２つのサブビームによる照射領域は、図１０に示すメインビームによる照射領域の上側（Ｙ軸正方向）と下側（Ｙ軸負方向）に位置付けられ、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と４分割センサＤ１には略掛からない。
Note that the two sub-beams (signal light and
ここで、本実施例におけるフォーカスエラー信号と、トラッキングエラー信号と、ＲＦ信号について説明する。 Here, the focus error signal, tracking error signal, and RF signal in the present embodiment will be described.
ＢＤ用のフォーカスエラー信号ＦＥは、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の検出信号を、それぞれ、Ｂａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と表すと、上記式（１）と同様、以下の式（３）の演算により取得することができる。 The focus error signal FE for BD represents the detection signals of the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 as Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4, respectively, as in the above expression (1). It can be obtained by calculation.
ＦＥ＝（Ｂａ１＋Ｂａ３＋Ｂｓ１＋Ｂｓ３）
−（Ｂａ２＋Ｂａ４＋Ｂｓ２＋Ｂｓ４） …（３）
FE = (Ba1 + Ba3 + Bs1 + Bs3)
-(Ba2 + Ba4 + Bs2 + Bs4) (3)
また、ＢＤ用のトラッキングエラー信号ＴＥは、乗数ｋｔを用いて、以下の式（４）の演算により取得することができる。 Further, the tracking error signal TE for BD can be obtained by the following equation (4) using the multiplier kt.
ＴＥ＝（Ｂａ１＋Ｂａ４）−（Ｂａ２＋Ｂａ３）
−ｋｔ×｛（Ｂｓ１＋Ｂｓ４）−（Ｂｓ２＋Ｂｓ３）｝ …（４）
TE = (Ba1 + Ba4) − (Ba2 + Ba3)
−kt × {(Bs1 + Bs4) − (Bs2 + Bs3)} (4)
このように乗数ｋｔを用いたトラッキングエラー信号ＴＥの演算手法は、本件出願人が先に出願した特開２０１０−１０２８１３号公報に記載されている。 The calculation method of the tracking error signal TE using the multiplier kt as described above is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-102813 filed earlier by the present applicant.
また、ＢＤ用のＲＦ信号は、以下の式（５）の演算により取得することができる。 Moreover, the RF signal for BD can be acquired by the calculation of the following formula (5).
ＲＦ＝Ｄ１１＋Ｄ１２＋Ｄ１３＋Ｄ１４ …（５） RF = D11 + D12 + D13 + D14 (5)
なお、４分割センサＤ１に入射するＢＤ光の０次回折光には、信号光だけでなく迷光１、２も含まれる。しかしながら、４分割センサＤ１に入射するＢＤ光の０次回折光のうち、迷光の割合は１／１０程度であるため、ＢＤ用のＲＦ信号の取得においては、迷光による影響が特に問題となることは無い。
Note that the 0th-order diffracted light of the BD light incident on the quadrant sensor D1 includes not only signal light but also
また、ＤＶＤ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号は、４分割センサＤ１〜Ｄ３の検出信号に基づいて生成され、ＣＤ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号は、４分割センサＣ１〜Ｃ３の検出信号に基づいて生成される。ＤＶＤおよびＣＤ用のフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の生成には、３ビーム方式（インライン方式）による演算処理が用いられる。 Further, the focus error signal, tracking error signal and RF signal for DVD are generated based on the detection signals of the four-divided sensors D1 to D3, and the focus error signal, tracking error signal and RF signal for CD are divided into four-divided sensors. It is generated based on the detection signals C1 to C3. For generating a focus error signal and a tracking error signal for DVD and CD, arithmetic processing by a three-beam method (inline method) is used.
ここで、図６（ｃ）を参照して説明したように、ＢＤ光を出射する発光部１０１ａと、ＤＶＤ光を出射する発光部１０１ｂとの間隔ｗ１には大きな誤差が生じ易い。このため、光ピックアップ装置１の光学系が設計位置に適正に配置されたとしても、光検出器１１６
の受光面上において、図８に示すようにＢＤ光の光軸が、ＤＶＤ光のメインビームの光軸と一致しない惧れがある。この場合、図１０に示すように、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、４分割センサＤ１、Ｂｚに、ＢＤ光（信号光）が適正に位置付けられなくなる。このように、受光面上においてＢＤ光の照射位置がずれると、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、４分割センサＤ１、Ｂｚから出力されるＢＤ光の検出信号の精度が低下してしまう。
Here, as described with reference to FIG. 6C, a large error is likely to occur in the interval w1 between the
As shown in FIG. 8, the optical axis of the BD light may not match the optical axis of the main beam of the DVD light. In this case, as shown in FIG. 10, the BD light (signal light) cannot be properly positioned on the sensors Ba1 to Ba4, Bs1 to Bs4 and the four-divided sensors D1 and Bz. As described above, when the irradiation position of the BD light is shifted on the light receiving surface, the accuracy of the detection signals of the BD light output from the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 and the four-divided sensors D1 and Bz is deteriorated.
そこで、本実施例では、まず、ＤＶＤ光とＣＤ光を用いて、光検出器１１６の位置調整が行われる。この調整では、光検出器１１６の受光面上において、ＤＶＤ光とＣＤ光のメインビームの照射位置が、それぞれ４分割センサＤ１、Ｃ１の中心に位置付けられるよう、ＸＹ平面内における光検出器１１６の位置が調整される。この場合、図６（ｃ）に示した間隔ｗ２のバラつきが小さいため、かかる調整により、ＤＶＤ光とＣＤ光は、それぞれ、４分割センサＤ１〜Ｄ３、Ｃ１〜Ｃ３に適正に位置付けられる。
Therefore, in this embodiment, first, the position of the
しかしながら、このように光検出器１１６の位置調整が行われても、図６（ｃ）に示した間隔ｗ１のバラつきが大きいため、光検出器１１６の受光面上におけるＢＤ光（信号光と迷光１、２）の照射位置は、しばしば、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、４分割センサＤ１、Ｂｚから外れてしまう。このため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と、４分割センサＤ１、Ｂｚから出力されるＢＤ光の検出信号の精度が低下する惧れがある。
However, even if the position adjustment of the
かかる問題を解消するために、本実施例では、上述の光検出器１１６の調整の後、ＤＯＥ１１４のＺ軸方向の位置を調整することにより、光検出器１１６の受光面上において、ＢＤ光の０次回折光のＸ軸方向の照射位置を調整する。また、ＤＯＥ１１４のＸＹ平面内における回転方向の位置を調整して、ＤＯＥ１１４の回折方向を調整することにより、光検出器１１６の受光面上において、ＢＤ光の０次回折光の回転方向の照射位置を調整する。
In order to solve such a problem, in this embodiment, after the adjustment of the
このように、ＤＯＥ１１４の位置調整が行われた後、４分割センサＢｚの検出信号を用いて、分光素子１１３のＺ軸方向の位置調整と、中心Ｏを中心とする回転方向の位置調整と、ＸＹ平面内の位置調整が行われる。こうして、光検出器１１６の受光面上において、ＢＤ光の照射位置が、適正な位置に位置付けられることとなる。
Thus, after the position adjustment of the
図１１は、光ピックアップ装置１のハウジング上の、分光素子１１３とＤＯＥ１１４の設置部分を示す図である。ハウジングには、光ピックアップ装置１の光学系を構成する各光学部材が設置される。図１１は、光ピックアップ装置１を、裏側（図６（ａ）とは反対側）から見た状態を示している。
FIG. 11 is a diagram illustrating an installation portion of the
分光素子１１３とＤＯＥ１１４は、それぞれ、ホルダＬ１、Ｌ２を介して、ハウジングに形成された設置部Ｇ１、Ｇ２に取り付けられる。ホルダＬ１、Ｌ２は、同様の形状を有している。設置部Ｇ１、Ｇ２は、ＸＹ平面に対して対称に形成されている。
The
ホルダＬ１、Ｌ２は、それぞれ、ＸＺ平面に平行な面Ｌ１１、Ｌ２１を有している。面Ｌ１１、Ｌ２１には、それぞれ、２つの切欠Ｌ１１ａ、Ｌ２１ａが形成されている。ホルダＬ１は、面Ｌ１１のＺ軸正方向側の端部からＹ軸正方向側に延びた、ＸＹ平面に平行な面Ｌ１２を有しており、ホルダＬ２は、面Ｌ２１のＺ軸負方向側の端部からＹ軸正方向側に延びた、ＸＹ平面に平行な面Ｌ２２を有している。面Ｌ１２、Ｌ２２には、それぞれ、レーザ光をＺ軸方向に通すための孔Ｌ１２ａ、Ｌ２２ａが形成されている。面Ｌ１２のＺ軸正方向側の面には、分光素子１１３が固定され、面Ｌ２２のＺ軸負方向側の面には、ＤＯＥ１１４が固定される。
The holders L1 and L2 respectively have surfaces L11 and L21 that are parallel to the XZ plane. Two notches L11a and L21a are formed in the surfaces L11 and L21, respectively. The holder L1 has a surface L12 parallel to the XY plane extending from the end of the surface L11 on the Z-axis positive direction side to the Y-axis positive direction side, and the holder L2 is on the Z-axis negative direction side of the surface L21. A surface L22 that extends in the Y axis positive direction side and is parallel to the XY plane. Holes L12a and L22a for passing laser light in the Z-axis direction are formed in the surfaces L12 and L22, respectively. The
設置部Ｇ１、Ｇ２には、それぞれ、分光素子１１３が固定された面Ｌ１２を収容するための収容部Ｇ１１と、ＤＯＥ１１４が固定された面Ｌ２２を収容するための収容部Ｇ２１が形成されている。また、設置部Ｇ１、Ｇ２には、それぞれ、ハウジングの裏面よりもＹ軸負方向側に棚部Ｇ１２、Ｇ２２が形成されている。また、設置部Ｇ１の棚部Ｇ１２のＹ軸負方向側には、レーザ光をＺ軸方向に通すための孔Ｇ１３が形成されており、設置部Ｇ２の棚部Ｇ２２のＹ軸負方向側には、レーザ光をＺ軸方向に通すための孔Ｇ２３が形成されている。また、設置部Ｇ１のＸ軸正方向側と負方向側には、２つの凹部Ｇ１４が形成されており、設置部Ｇ２のＸ軸正方向側と負方向側には、２つの凹部Ｇ２４が形成されている。また、ハウジングには、収容部Ｇ１１、Ｇ２１をＺ軸方向に繋ぐ孔Ｇ３が形成されている。
In the installation portions G1 and G2, a housing portion G11 for housing the surface L12 to which the
ＤＯＥ１１４の位置調整を行う場合、まず、光ピックアップ装置１が設置された光ディスク装置のターンテーブルにＢＤ−ＲＯＭと同様のテストディスクを装着し、発光部１０１ａからＢＤ光を発光させる。続いて、ＤＯＥ１１４が固定されたホルダＬ２を、２つの切欠Ｌ２１ａをジグで挟むことにより保持する。そして、ジグを操作して、ＤＯＥ１１４を収容部Ｇ２１に収容させた状態で、ＤＯＥ１１４の位置を調整する。すなわち、ＤＯＥ１１４のＺ軸方向の位置を調整することにより、光検出器１１６の受光面上において、ＢＤ光の０次回折光のＸ軸方向の照射位置を調整する。また、ＤＯＥ１１４のＸＹ平面内における回転方向の位置を調整して、ＤＯＥ１１４の回折方向を調整することにより、光検出器１１６の受光面上において、ＢＤ光の０次回折光の回転方向の照射位置を調整する。これにより、ＢＤ光の０次回折光が、４分割センサＤ１に位置付けられるようになる。
When adjusting the position of the
ＤＯＥ１１４の位置が決定すると、このときのＤＯＥ１１４の位置をジグによって維持した状態で、２つの凹部Ｇ２４にＵＶ接着剤を塗布する。そして、塗布したＵＶ接着剤が硬化するようにＵＶ照射を行って、設置部Ｇ２に対してホルダＬ２を固定する。こうして、ＤＯＥ１１４の設置が完了する。
When the position of the
続いて、分光素子１１３の位置調整が、上記ＤＯＥ１１４の位置調整と同様に行われる。すなわち、分光素子１１３が固定されたホルダＬ１を、２つの切欠Ｌ１１ａをジグで挟むことにより保持する。そして、ジグを操作して、分光素子１１３を収容部Ｇ１１に収容させた状態で、分光素子１１３の位置を調整する。分光素子１１３の位置が決定すると、このときの分光素子１１３の位置をジグによって維持した状態で、２つの凹部Ｇ１４にＵＶ接着剤を塗布する。そして、ＵＶ照射を行って、設置部Ｇ２に対してホルダＬ１を固定する。こうして、分光素子１１３の設置が完了する。
Subsequently, the position adjustment of the
＜実施例の効果＞
本実施例によれば、以下の効果が奏され得る。
<Effect of Example>
According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
図１０に示すように、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４には、ＢＤ光の信号光のみが照射され、ＢＤ光の迷光は照射されないため、上記式（３）、（４）に示すように、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４からの出力信号によってフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を生成することにより、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号に対する迷光の影響を抑制することができる。 As shown in FIG. 10, since the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 are irradiated only with the signal light of BD light and not the stray light of BD light, as shown in the above formulas (3) and (4). By generating the focus error signal and the tracking error signal from the output signals from the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4, the influence of stray light on the focus error signal and the tracking error signal can be suppressed.
また、図７（ａ）のベクトルＶ１１〜Ｖ１４のようにＢＤ光を回折させることにより、ＢＤ光の＋１次回折光を受光するセンサＢａ１、Ｂａ４とセンサＢａ２、Ｂａ３を、互いに一辺が向き合うように近づけながらコンパクトに配置することができ、また、センサＢｓ１、Ｂｓ２とセンサＢｓ４、Ｂｓ３を、互いに一辺が向き合うように近づけながらコンパクトに配置することができる。さらに、センサＢａ１〜Ｂａ４からなるセンサ群とセン
サＢｓ１〜Ｂｓ４からなるセンサ群を、Ｌ字状に配置することができる。これにより、ＢＤ光の＋１次回折光を受光するセンサレイアウトをコンパクトにすることができ、光検出器１１６の全体のセンサレイアウトをコンパクトにすることができる。
Further, by diffracting the BD light as in vectors V11 to V14 in FIG. 7A, the sensors Ba1 and Ba4 and the sensors Ba2 and Ba3 that receive the + 1st order diffracted light of the BD light are brought close to each other so that one side faces each other. The sensors Bs1, Bs2 and the sensors Bs4, Bs3 can be arranged compactly while being close to each other so that one side faces each other. Furthermore, the sensor group composed of the sensors Ba1 to Ba4 and the sensor group composed of the sensors Bs1 to Bs4 can be arranged in an L shape. Thereby, the sensor layout which receives the + 1st order diffracted light of BD light can be made compact, and the whole sensor layout of the
また、このようにセンサＢａ１〜Ｂａ４が固まって配置され、また、センサＢｓ１〜Ｂｓ４が固まって配置されるため、ＤＶＤ光を受光する４分割センサＤ１〜Ｄ３と、ＣＤ光を受光する４分割センサＣ１〜Ｃ３の配置を容易かつ自由度高く行うことができ、センサレイアウトの設計を容易に行うことができる。 In addition, since the sensors Ba1 to Ba4 are arranged in a solid manner and the sensors Bs1 to Bs4 are arranged in a solid manner, the four-divided sensors D1 to D3 that receive DVD light and the four-divided sensors that receive CD light are arranged. The arrangement of C1 to C3 can be easily performed with a high degree of freedom, and the sensor layout can be easily designed.
また、ＤＯＥ１１４を用いてＢＤ光の０次回折光の光軸とＤＶＤ光の０次回折光の光軸とを整合させたため、ＤＶＤ光を受光する４分割センサＤ１〜Ｄ３およびＣＤ光を受光する４分割センサＣ１〜Ｃ３と、ＢＤ光の＋１次回折光を受光するセンサＢａ１〜Ｂａ３、Ｂｓ１〜Ｂｓ４を、図９のＸ軸方向に近づけることができ、光検出器１１６の全体のセンサレイアウトをさらにコンパクトにすることができる。
Further, since the optical axis of the 0th-order diffracted light of the BD light and the optical axis of the 0th-order diffracted light of the DVD light are matched using the
また、ＤＶＤ光のメインビームを受光する４分割センサＤ１がＢＤ光の０次回折光を受光するために共用されているため、光検出器１１６上に設置するセンサの数を少なくすることができ、センサレイアウトを簡素化とコストの低減を図ることができる。
In addition, since the quadrant sensor D1 that receives the main beam of the DVD light is shared to receive the 0th-order diffracted light of the BD light, the number of sensors installed on the
さらに、図１１に示す構成により、ＤＯＥ１１４の位置が調整されるため、半導体レーザ１０１において、ＢＤ光の発光点とＤＶＤ光の発光点との間隔ｗ１にバラつきがあっても、光検出器１１６上において、ＢＤ光を、ＤＶＤ光のメインビームを受光する４分割センサＤ１に適正に照射することができる。
Further, since the position of the
また、図４（ｂ）に示すようにＢＤ光の照射領域を分布させるために、２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子１１３が用いられた。このように２段ステップ型の回折パターンが形成されると、図１０に示すように広範囲に亘って照射領域が分布することとなる。しかしながら、本実施例によれば、照射領域を全て含むように光検出器１１６の受光面上にセンサを設置する必要がない。すなわち、本実施例では、ＢＤ光（信号光）を受光するための光検出器１１６上のセンサは、中心Ｏに分布する信号光（０次回折光）と、中心Ｏの上側と右側に分布する信号光（＋１次回折光）と、右上に分布する信号光（＋１次回折光）の照射領域のみを含むように設置される。これにより、本実施例のように、安価な２段ステップ型が形成された分光素子１１３が用いられても、光検出器１１６をコンパクトに構成することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 4B, in order to distribute the irradiation region of the BD light, the
なお、図４（ｂ）に示すように照射領域を分布させるために、ブレーズ型の回折パターンが形成された分光素子を用いることもできる。しかしながら、ブレーズ型の回折パターンが形成された分光素子は、本実施例のように２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子１１３に比べて高価である。本実施例では、安価な２段ステップ型の回折パターンが形成された分光素子１１３を用いることで、光ピックアップ装置１にかかるコストを低く抑えることができる。
In addition, in order to distribute an irradiation area | region as shown in FIG.4 (b), the spectroscopic element in which the blaze | braze type | mold diffraction pattern was formed can also be used. However, the spectroscopic element on which the blaze type diffraction pattern is formed is more expensive than the
また、ＤＶＤ光とＣＤ光には、０次回折光を用いた従来の３ビーム方式（インライン方式）が適用されているため、ＢＤ光を受光するためのセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４と比べて、ＤＶＤ光とＣＤ光を受光するための４分割センサＤ１〜Ｄ３、Ｃ１〜Ｃ３をコンパクトにすることができる。これにより、光検出器１１６をコンパクトに構成することができる。
In addition, since the conventional three-beam method (in-line method) using 0th-order diffracted light is applied to DVD light and CD light, compared to sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 to Bs4 for receiving BD light. The quadrant sensors D1 to D3 and C1 to C3 for receiving DVD light and CD light can be made compact. Thereby, the
＜変更例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限
されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。
<Example of change>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made to the embodiments of the present invention.
たとえば、上記実施の形態では、分光素子１１３がアナモレンズ１１５の前段に配置されたが、分光素子１１３をアナモレンズ１１５の後段に配置しても良く、あるいは、アナモレンズ１１５の入射面または出射面に、分光素子１１３と同様の回折作用をレーザ光に付与する回折パターンを一体的に配しても良い。なお、分光素子１１３がアナモレンズ１１５の後段に配置される場合、上記実施の形態のように、分光素子１１３とアナモレンズ１１５の配置順に応じて、各回折領域により付与されるベクトルを、図８（ａ）に示す原理上のベクトルから調整する必要はない。
For example, in the above embodiment, the
なお、分光素子１１３は、アナモレンズ１１５の後段に配置するよりも前段に配置する方が望ましい。すなわち、分光素子１１３をアナモレンズ１１５の前段に配置すると、後段に配置する場合に比べて、分光素子１１３から光検出器１１６までの距離を長くすることができる。このため、分光素子１１３の回折角を大きく設定しなくても、図１０に示すように、光検出器１１６上でＢＤ光（信号光）の＋１次回折光を、中心Ｏから離れた位置に照射させることができる。
Note that it is preferable that the
また、上記実施の形態では、ＤＯＥ１１４は、ＰＢＳ１０４と光検出器１１６に隣り合わない位置に設置されたが、これに限らず、ＤＯＥ１１４は、ＰＢＳ１０４のＺ軸正方向側にＰＢＳ１０４と隣り合うように設置されても良く、光検出器１１６のＺ軸負方向側に光検出器１１６と隣り合うように設置されても良い。
Moreover, in the said embodiment, although DOE114 was installed in the position which is not adjacent to PBS104 and the
また、上記実施の形態では、分光素子１１３の中央に回折領域Ｈ１５が設けられたが、図１２（ａ）のように、回折領域Ｈ１５が省略されても良い。この場合、図１０のセンサＢａ１〜Ｂａ４の周りの迷光１、２において、迷光の欠け部分が無くなるため、センサＢａ１、Ｂａ４の上端付近と、センサＢａ２、Ｂａ３の下端付近と、センサＢｓ１、Ｂｓ２の右端付近と、センサＢｓ３、Ｂｓ４の左端付近には、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光が掛かり易くなる。しかしながら、ＢＤ光（信号光）の＋１次回折光と、ＢＤ光（迷光１、２）の＋１次回折光との照射領域がずれているため、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４の検出信号の精度が維持され得る。
Moreover, in the said embodiment, although the diffraction area H15 was provided in the center of the
また、上記実施の形態では、回折領域Ｈ１５の外側近傍に形成されている回折領域の境界は、平面方向と曲面方向に対して４５度の角度をなす直線とされたが、これに限らず、たとえば平面方向と曲面方向に対して４５度以外の角度をなす直線であっても良い。また、分光素子１１３の外側近傍に形成されている回折領域の境界は、左右方向の直線とされたが、これに限らず、たとえば平面方向と曲面方向に対して４５度の角度をなす直線であっても良い。
Further, in the above embodiment, the boundary of the diffraction region formed near the outside of the diffraction region H15 is a straight line that forms an angle of 45 degrees with respect to the plane direction and the curved surface direction. For example, it may be a straight line having an angle other than 45 degrees with respect to the plane direction and the curved surface direction. The boundary of the diffraction region formed near the outside of the
また、上記実施の形態では、ＢＤ光の０次回折光が、ＤＶＤ光のメインビームを受光するための４分割センサＤ１によって受光されたが、図１２（ｂ）に示すように、別途、ＢＤ光の０次回折光を受光するための４分割センサＢ１を配置しても良い。この場合も、ＢＤ光の０次回折光が、４分割センサＢ１に位置づけられるよう、ＤＯＥ１１４の位置が調整される。ただし、図１２（ｂ）の構成では、別途、ＢＤ光の０次回折光を受光するための４分割センサＢ１が配置されるため、上記実施の形態に比べて、光検出器１１６のセンサレイアウトが大きくなり、また、センサの数が増加する。
In the above embodiment, the 0th-order diffracted light of the BD light is received by the four-divided sensor D1 for receiving the main beam of the DVD light. However, as shown in FIG. A quadrant sensor B1 for receiving 0th-order diffracted light may be arranged. Also in this case, the position of the
なお、図１２（ｂ）の構成において、ＢＤ光の０次回折光がＲＦ信号の生成のみに用いられる場合、ＢＤ光の０次回折光を受光するセンサは、必ずしも、４分割センサでなくてもよく、分割されていない単一の受光面を有するセンサでも良い。また、半導体レーザ１０１において、ＢＤ光の発光点とＤＶＤ光の発光点との間隔ｗ１のバラつきが、ＤＶＤ光
の発光点とＣＤ光の発光点との間隔ｗ２のバラつき程度に抑制される場合には、ＤＯＥ１１４を省略し、ＢＤ光の０次回折光をそのまま４分割センサＢ１で受光しても良い。
In the configuration of FIG. 12B, when the 0th-order diffracted light of the BD light is used only for the generation of the RF signal, the sensor that receives the 0th-order diffracted light of the BD light does not necessarily have to be a quadrant sensor. Alternatively, a sensor having a single light receiving surface that is not divided may be used. Further, in the
また、上記実施の形態では、ＢＤ光の０次回折光を受光する４分割センサＤ１からの信号を用いてＲＦ信号が生成されたが、ＢＤ光の＋１次回折光を受光するセンサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４からの信号を用いてＲＦ信号が生成されても良い。この場合、ＢＤ光の＋１次回折光の回折効率を高めるため、分光素子１１３は、図７（ｃ）の特性図において、ステップ高さが０．３をやや超える程度に設定されるのが望ましい。また、図１２（ａ）のように分光素子１１３から回折領域Ｈ１５を省略して、ＢＤ光の＋１次回折光の信号光に欠けが生じないようにするのが望ましい。この構成では、センサＢａ１〜Ｂａ４、Ｂｓ１〜Ｂｓ４からの信号を加算することにより、ＲＦ信号が生成される。
In the above-described embodiment, the RF signal is generated using the signal from the quadrant sensor D1 that receives the 0th-order diffracted light of the BD light. However, the sensors Ba1 to Ba4 and Bs1 that receive the + 1st-order diffracted light of the BD light. An RF signal may be generated using a signal from ~ Bs4. In this case, in order to increase the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light of the BD light, it is desirable that the
また、上記実施の形態では、図６（ｃ）に示すように、発光部１０１ａ〜１０１ｃと基板１０１ｄ、１０１ｅが配置されたが、Ｚ軸方向における発光部１０１ａ〜１０１ｃと基板１０１ｄ、１０１ｅの並び順は、これに限られない。
In the above embodiment, the
図１３（ａ）は、図６（ｃ）に示す半導体レーザ１０１の構成から、基板１０１ｅに設置された発光部１０１ｂ、１０１ｃの位置が入れ替えられた状態を示す図である。この場合、光学系の光軸は、ＣＤ光の光軸に整合するよう調整される。また、光検出器１１６の受光面上のセンサレイアウトは、図１３（ｂ）に示すように設定される。すなわち、図９において、４分割センサＤ１〜Ｄ３と、４分割センサＣ１〜Ｃ３の位置が入れ替わったものとなる。
FIG. 13A is a diagram showing a state in which the positions of the
図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示す半導体レーザ１０１の構成から、基板１０１ｄ、１０１ｅの位置が入れ替えられた状態を示す図である。この場合、光学系の光軸は、ＤＶＤ光の光軸に整合するよう調整される。また、光検出器１１６の受光面上のセンサレイアウトは、図１３（ｄ）に示すように設定される。すなわち、図９において、４分割センサＤ１〜Ｄ３の左側に配された４分割センサＣ１〜Ｃ３が、４分割センサＤ１〜Ｄ３の右側に配されたものとなる。
FIG. 13C is a diagram showing a state in which the positions of the
また、図４（ａ）では、ベクトルＶ１、Ｖ４をそれぞれベクトルＶ２、Ｖ３よりも大きくしたが、ベクトルＶ１〜Ｖ４の大きさはこれに限らず、たとえば、図１４（ａ）のように、ベクトルＶ０１〜Ｖ０４の大きさを同じにしても良い。こうすると、信号光と迷光は、図１４（ｂ）のように分布し、信号光に迷光が重ならないようにすることができる。この場合、分光素子１１３は、図１５（ａ）に示すように、ベクトルＶ１１〜Ｖ１４の大きさが等しくなるよう修正され、光検出器１１６のセンサレイアウトは、図１５（ｂ）のように修正される。また、ベクトルＶ１、Ｖ４がそれぞれベクトルＶ２、Ｖ３よりも小さくなるよう、分光素子１１３が構成されても良い。
In FIG. 4A, the vectors V1 and V4 are larger than the vectors V2 and V3, respectively. However, the sizes of the vectors V1 to V4 are not limited to this, and for example, as shown in FIG. You may make the magnitude | size of V01-V04 the same. Thus, the signal light and the stray light are distributed as shown in FIG. 14B, and the stray light can be prevented from overlapping the signal light. In this case, the
また、上記実施の形態では、ＢＤ光がＤＯＥ１１４により曲げられ、ＤＶＤ光とＣＤ光がＤＯＥ１１４を直進するよう、ＤＯＥ１１４が設定されたが、これに限らず、ＤＶＤ光とＣＤ光がＤＯＥ１１４により曲げられ、ＢＤ光がＤＯＥ１１４を直進するよう、ＤＯＥ１１４が設定されても良い。この場合も、光検出器１１６の受光面上に図９に示すようなセンサレイアウトが設定され、４分割センサＤ１により、ＤＶＤ光のメインビームとＢＤ光の０次回折光が受光される。または、このようにＤＶＤ光とＣＤ光が曲げられる場合も、図１２（ｂ）の場合と同様、各光を異なるセンサで受光するようにしても良い。
In the above embodiment, the
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.
１ … 光ピックアップ装置
１０１ … 半導体レーザ（レーザ光源）
１０１ａ … 発光部（第１のレーザ発光部）
１０１ｂ … 発光部（第２のレーザ発光部）
１０１ｃ … 発光部（第３のレーザ発光部）
１０１ｄ … 基板（第１の基板）
１０１ｅ … 基板（第２の基板）
１１１、１１２ … 対物レンズ（光学系）
１１３ … 分光素子
１１４ … ＤＯＥ（光軸調整素子）
１１５ … アナモレンズ（非点収差素子）
１１６ … 光検出器
Ｈ１３、Ｈ１４ … 回折領域（第１の領域）
Ｈ１１、Ｈ１２ … 回折領域（第２の領域）
Ｂｓ１〜Ｂｓ４ … センサ（第１のセンサ部）
Ｂａ１〜Ｂａ４ … センサ（第２のセンサ部）
Ｄ１〜Ｄ３ … ４分割センサ（第３のセンサ部）
Ｃ１〜Ｃ３ … ４分割センサ（第４のセンサ部）
Ｇ２ … 設置部（調整部）
Ｌ２ … ホルダ（調整部）
DESCRIPTION OF
101a ... Light emitting part (first laser light emitting part)
101b... Light emitting part (second laser light emitting part)
101c ... Light emitting part (third laser light emitting part)
101d ... Substrate (first substrate)
101e ... Substrate (second substrate)
111, 112 ... Objective lens (optical system)
113 ...
115 ... Anamo lens (astigmatism element)
116: photodetectors H13, H14: diffraction region (first region)
H11, H12 ... Diffraction region (second region)
Bs1 to Bs4 ... Sensor (first sensor unit)
Ba1 to Ba4 ... Sensor (second sensor unit)
D1 to D3: 4-part sensor (third sensor unit)
C1 to C3: 4-part sensor (fourth sensor unit)
G2 ... Installation part (adjustment part)
L2 ... Holder (adjustment part)
Claims (6)
前記第１、第２および第３のレーザ発光部からそれぞれ出射された第１、第２および第３のレーザ光をそれぞれ第１、第２および第３のディスク上に収束させるとともに、前記第１、第２および第３のディスクによってそれぞれ反射された前記第１、第２および第３のレーザ光を光検出器に導く光学系と、
前記光学系に配置され、前記第１、第２および第３のディスクによってそれぞれ反射された前記第１、第２および第３のレーザ光が入射されるとともに、第１の方向における前記第１、第２および第３のレーザ光の収束により第１の焦線を生成し、且つ、前記第１の方向に垂直な第２の方向における前記第１、第２および第３のレーザ光の収束により第２の焦線を生成する非点収差素子と、
前記光学系に配置され、前記第１のディスクによって反射された前記第１のレーザ光が入射されるとともに、回折作用によって、２つの第１の領域および２つの第２の領域に入射した前記第１のレーザ光を、それぞれ、前記光検出器の受光面上において、異なる４つの位置に導く分光素子と、を備え、
前記分光素子は、前記２つの第１の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、同じ方向の分光作用を付与し、前記２つの第２の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、前記第１の領域によって付与される分光作用の方向に垂直な方向の分光作用を付与し、
前記２つの第１の領域は、前記第１の方向と前記第２の方向にそれぞれ平行で且つ互いにクロスする２つの直線の交点を前記第１のレーザ光の光軸に整合させたとき、前記２つの直線によって作られる一組の対頂角が並ぶ第３の方向に配置され、前記２つの第２の領域は、他の一組の対頂角が並ぶ第４の方向に配置され、
前記第１のディスク上に配されたトラックの前記分光素子上の方向は、前記光検出器の受光面上において前記第３の方向に平行であり、
前記光検出器は、前記２つの第１の領域に入射した前記第１のレーザ光が導かれる位置に配置された第１のセンサ部と、前記２つの第２の領域に入射した前記第１のレーザ光が導かれる位置に配置された第２のセンサ部と、前記第２および第３のレーザ光がそれぞれ導かれる位置に配置された第３および第４のセンサ部と、を有する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 A laser light source in which the first, second and third laser light emitting units are arranged in the same package;
The first, second, and third laser beams respectively emitted from the first, second, and third laser light emitting units are converged on the first, second, and third disks, respectively, and the first An optical system for guiding the first, second, and third laser beams reflected by the second and third disks, respectively, to a photodetector;
The first, second, and third laser beams disposed in the optical system and reflected by the first, second, and third disks, respectively, are incident, and the first, A first focal line is generated by the convergence of the second and third laser beams, and the first, second, and third laser beams are converged in a second direction perpendicular to the first direction. An astigmatism element for generating a second focal line;
The first laser beam disposed in the optical system and reflected by the first disk is incident, and the first laser beam incident on two first regions and two second regions by diffraction action Each having a spectral element that guides one laser beam to four different positions on the light receiving surface of the photodetector,
The spectroscopic element imparts a spectral action in the same direction to the first laser beams respectively incident on the two first regions, and the first laser beams incident on the two second regions, respectively. A spectral action in a direction perpendicular to the direction of the spectral action provided by the first region,
When the two first regions are aligned with an optical axis of the first laser beam when an intersection of two straight lines that are parallel to and cross each other in the first direction and the second direction, respectively, A set of vertical angles formed by two straight lines are arranged in a third direction, and the two second regions are arranged in a fourth direction where the other set of vertical angles are arranged,
The direction of the track arranged on the first disk on the spectroscopic element is parallel to the third direction on the light receiving surface of the photodetector,
The photodetector includes a first sensor unit disposed at a position to which the first laser light incident on the two first regions is guided, and the first sensor incident on the two second regions. A second sensor unit disposed at a position where the laser beam is guided, and a third sensor unit and a fourth sensor unit disposed at positions where the second and third laser beams are respectively guided.
An optical pickup device characterized by that.
前記分光素子は、前記２つの第１の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、同じ方向且つ互いに異なる大きさの分光作用を付与し、前記２つの第２の領域にそれぞれ入射する前記第１のレーザ光に、前記第１の領域によって付与される分光作用の方向に垂直な方向で且つ互いに異なる大きさの分光作用を付与する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1,
The spectroscopic element imparts spectroscopic effects in the same direction and different sizes to the first laser beams respectively incident on the two first regions, and is incident on the two second regions, respectively. Providing the first laser beam with a spectral action having a magnitude different from each other in a direction perpendicular to the direction of the spectral action provided by the first region;
An optical pickup device characterized by that.
前記第１のレーザ発光部は、前記パッケージに設置された第１の基板に形成され、前記第２および第３のレーザ発光部は、前記パッケージに設置された第２の基板に形成されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1 or 2,
The first laser emitting unit is formed on a first substrate installed in the package, and the second and third laser emitting units are formed on a second substrate installed in the package. ,
An optical pickup device characterized by that.
前記第１の基板に形成された前記第１のレーザ発光部から出射されたレーザ光または前記第２の基板に形成された前記第２および第３のレーザ発光部から出射されたレーザ光の進行方向を変化させて、前記各レーザ光を、前記第１ないし第４のセンサ部のうち対応するセンサ部に導くための光軸調整素子をさらに備える、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 3,
Progress of laser light emitted from the first laser light emitting unit formed on the first substrate or laser light emitted from the second and third laser light emitting units formed on the second substrate. It further includes an optical axis adjusting element for changing the direction and guiding each of the laser beams to the corresponding sensor unit among the first to fourth sensor units.
An optical pickup device characterized by that.
前記光軸調整素子は、前記分光素子によって回折されずに前記分光素子を通り抜けた前記第１のレーザ光が、前記第３のセンサ部に照射されるよう配置される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 4,
The optical axis adjusting element is arranged so that the first sensor light that has passed through the spectroscopic element without being diffracted by the spectroscopic element is irradiated to the third sensor unit.
An optical pickup device characterized by that.
前記光学系を収容するハウジングに対する前記光軸調整素子の位置を調整するための調整部をさらに備える、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 4 or 5,
An adjustment unit for adjusting the position of the optical axis adjustment element with respect to the housing that houses the optical system;
An optical pickup device characterized by that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012022441A JP2013161499A (en) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012022441A JP2013161499A (en) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Optical pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013161499A true JP2013161499A (en) | 2013-08-19 |
Family
ID=49173626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012022441A Pending JP2013161499A (en) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Optical pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013161499A (en) |
-
2012
- 2012-02-03 JP JP2012022441A patent/JP2013161499A/en active Pending
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